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2.2.3 pH的影響

保持臭氧進氣流量為50 mL/min，活性炭投加量為200 mg/L，反應(yīng)溫度為25℃，考察pH對苯乙酮降解效果的影響，如圖4所示。

   
由圖4可知，pH=2時降解效果最差，去除率為75.0%；pH=10時降解速度最快，且降解效果最好；pH=6、8時，降解效果相近。前10 min內(nèi)，除pH=12外，苯乙酮去除速率隨著pH的增加而顯著增加；pH=12時苯乙酮去除速率降低是因為水中的·OH發(fā)生極快的猝滅反應(yīng)，導致氧化苯乙酮的·OH大量減少〔9〕?？偟膩碚f，堿性時的去除效果比酸性時的要好，除pH=2外，不同pH下苯乙酮的最終去除率都在92%以上。這是因為苯乙酮的去除受氧化與吸附綜合作用的影響：一方面，活性炭的吸附能力隨pH的增加而降低；另一方面，臭氧在堿性條件下的氧化能力強于酸性條件（酸性下，臭氧氧化主要表現(xiàn)為分子的直接氧化，堿性下由于水中OH-促進了·OH生成，故臭氧氧化主要表現(xiàn)為自由基無選擇性的強氧化作用〔5〕）。同時有文獻表明〔10〕，不論堿性或酸性條件，活性炭都能催化臭氧產(chǎn)生自由基，加快反應(yīng)進行。

2.3臭氧與活性炭的協(xié)同作用

當苯乙酮為100 mg/L，活性炭投加量為800mg/L，臭氧進氣流量為100 mg/L，反應(yīng)溫度為25℃時，不同pH下單獨臭氧氧化、單獨活性炭吸附以及臭氧和活性炭協(xié)同反應(yīng)40 min后的COD去除率見圖5。整理數(shù)據(jù)時將協(xié)同因子定義如下：

  
由圖5可知，活性炭吸附對COD的去除率最高可以達到47.4%（pH=5），最低為20.6%（pH=10）。吸附作用在酸性條件下明顯好于堿性條件。

    
pH在5~8時，臭氧對COD的去除率較高，為58%~62%。pH為9、10時，COD去除率反而有所下降，很可能是因為堿性下臭氧催化氧化苯乙酮時產(chǎn)生大量小分子，同時增加反應(yīng)過程中的COD，從而增加了實際需要去除的COD。

當pH從4增至10時，協(xié)同因子先減小后增大。pH為4~8時，協(xié)同因子均＜1.0，說明此pH區(qū)間內(nèi)活性炭和臭氧無明顯協(xié)同作用。pH=10時，臭氧氧化、活性炭吸附、活性炭吸附-催化臭氧氧化對COD的去除率分別為46.2%、20.6%、83.8%，協(xié)同因子達到1.25，表明此時體系存在明顯的協(xié)同作用。

3·結(jié)論

（1）印染廢水終沉池出水中相對含量較高的有機物為苯乙酮、三氯甲烷、2-氯-2-甲基戊烷，其中苯乙酮占出水總有機污染物的24.5%。

（2）在吸附-催化氧化體系中，苯乙酮的去除率隨著臭氧流量、活性炭投加量的增加而增加，隨pH的增加先上升后下降，pH=10時去除率最高。

（3）臭氧-活性炭協(xié)同作用在pH=10時最大，此時COD去除率為83.8%。